■李杰

高清依然是浮云

■李杰

為了滿足視頻監(jiān)控的需求，近年來高清視頻倍受業(yè)界追捧，但是高清技術(shù)是否能經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)，又何以撥開層層迷霧獨(dú)領(lǐng)視頻監(jiān)控的風(fēng)騷呢？

高清監(jiān)控從2008年開始逐步進(jìn)入我們的視野，由于高清圖像大幅度的提高了圖像的分辨率，給大家?guī)淼囊曈X沖擊力是十分明顯的，因而在監(jiān)控的實(shí)際應(yīng)用中得到了迅猛的發(fā)展。然而經(jīng)過3年的實(shí)踐，各種問題也暴露無遺，大家不免會(huì)思考，何種技術(shù)最適合監(jiān)控的應(yīng)用，哪種方式才是高清監(jiān)控最佳的運(yùn)用模式？

咋一看題目，話題如此沉重，難道目前我們監(jiān)控行業(yè)最大的熱點(diǎn)竟然是一個(gè)偽命題，其實(shí)也不盡然，我想首先要以我們一直強(qiáng)調(diào)的實(shí)事求是的原則來看待這個(gè)問題，然后再本著實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的思想，用實(shí)踐來檢驗(yàn)一下，諸多問題也就能夠看清楚了。

首先我們來看目前大量使用的，基于網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸?shù)母咔逑到y(tǒng)。

其實(shí)，前端網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)并不是什么新奇事物，早在2003年就開始進(jìn)入監(jiān)控市場(chǎng)，在標(biāo)清時(shí)代就小試牛刀，結(jié)果如何呢？傳輸不穩(wěn)定、斷線、死機(jī)、傳輸延遲、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程師要求高、維護(hù)工作量巨大，問題很多。盡管在國(guó)內(nèi)平安城市項(xiàng)目的推進(jìn)下，在國(guó)外對(duì)工程方便性的要求下，也得到了一些應(yīng)用，但是始終無法撼動(dòng)傳統(tǒng)同軸電纜圖像傳輸方式的應(yīng)用，普通模擬攝像機(jī)加嵌入式DVR的應(yīng)用占絕對(duì)主導(dǎo)。再則，高清網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸系統(tǒng)在視頻傳輸技術(shù)上沒有任何變化，依然采用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模式，并且數(shù)據(jù)量更大，這樣的系統(tǒng)要解決傳輸延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)堵塞、支持和維護(hù)量大的死結(jié)幾乎不可能。究其原因，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是為文件系統(tǒng)發(fā)送而發(fā)展起來的，數(shù)據(jù)量小，實(shí)時(shí)性要求不高，對(duì)終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）要求高，傳輸過程中又附加很多條件，所以最后的結(jié)果就是我們目前看到的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用的實(shí)際情況。

然而，國(guó)內(nèi)的某些決策者在決定項(xiàng)目的技術(shù)方案時(shí)，不是本著實(shí)事求是的原則去決定，而是人云亦云，并且不尊重現(xiàn)場(chǎng)工程師的意見，導(dǎo)致的結(jié)果就是工程質(zhì)量下降，穩(wěn)定性差，使用不方便，維護(hù)人員跑斷腿。因此我們可以這樣認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)型高清監(jiān)控系統(tǒng)從傳輸?shù)臋C(jī)理和實(shí)際使用的效果來看，在以實(shí)踐檢驗(yàn)為衡量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，是無法滿足監(jiān)控需求的，依然是浮云，而且這樣的浮云在筆者看來無法撥開。

那么，大家禁不住會(huì)問：既然傳統(tǒng)的同軸電纜傳輸加嵌入式DVR的方式穩(wěn)定可靠，使用方便，為何我們?cè)诟咔逑到y(tǒng)中不采用呢？因?yàn)橥S電纜傳輸距離是和信號(hào)頻率相關(guān)的，頻率越高，衰減越快，標(biāo)清模擬視頻信號(hào)的帶寬是6M左右，6M的標(biāo)清信號(hào)用75-5的電纜可以無失真?zhèn)鬏?00米，在犧牲畫面的一些高頻細(xì)節(jié)的情況下，可以傳輸200-300米，而高清信號(hào)的模擬帶寬是15M(720P),30M(1080P),這樣的高頻信號(hào)用75-5電纜傳輸，估計(jì)幾米就不行了，所以用一根同軸電纜傳輸高清模擬視頻信號(hào)是行不通的。而且，目前采用三根同軸電纜傳輸高清模擬高清視頻的標(biāo)準(zhǔn)YPBPR,由于相位延遲的問題只能保證50米以下的應(yīng)用，也沒法滿足監(jiān)控工程的需求，所以模擬傳輸高清視頻在監(jiān)控的實(shí)際應(yīng)用中是無法達(dá)到要求的。

我們?cè)侔蜒酃廪D(zhuǎn)向數(shù)字傳輸方式，隨著通訊要求的提高，各種傳輸技術(shù)的應(yīng)用層出不窮，串行數(shù)據(jù)傳輸向著大容量、遠(yuǎn)距離方向迅猛發(fā)展。非壓縮視頻信號(hào)的數(shù)字帶寬分別是D1(25幀)：144M；720P(25幀)：400M；1080P(25幀)：800M，再加上一些消隱數(shù)據(jù)。目前的傳輸標(biāo)準(zhǔn)有HDMI、HD-SDI,其中HDMI可以傳輸單路視頻和多路音頻，但其最遠(yuǎn)15米的傳輸距離就很難在監(jiān)控工程中使用。

最貼近監(jiān)控實(shí)際需求的標(biāo)準(zhǔn)是HD-SDI,它是利用專用數(shù)據(jù)傳輸同軸電纜，在1.5G的數(shù)字頻率上，利用加解擾，預(yù)加重線路驅(qū)動(dòng)，收端均衡技術(shù)，理論上用單纜可以傳輸?shù)?20米。咋一看來還可以，用傳統(tǒng)的同軸電纜，傳輸距離也不近，然而但凡做過數(shù)據(jù)通訊的人都知道，1.5G的數(shù)字頻率用銅纜傳輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)有多大，國(guó)際電聯(lián)要求超過600M的數(shù)據(jù)互聯(lián)，不允許使用電纜，必須依靠光纜傳輸。首先預(yù)加重和均衡技術(shù)就會(huì)大大降低接口的電工性能，其實(shí)這個(gè)技術(shù)并不陌生，我們傳統(tǒng)的視頻信號(hào)放大器、接收器就使用了這個(gè)技術(shù)，不過是模擬的而已?，F(xiàn)場(chǎng)工程師都知道這個(gè)東西不好用，很難調(diào)，雖然目前先進(jìn)的都采取自適應(yīng)的方式來調(diào)整均衡的參數(shù)，而現(xiàn)場(chǎng)的情況千變?nèi)f化，很可能就會(huì)犧牲傳輸距離。筆者曾經(jīng)測(cè)試過，用普通75-5電纜，有些能傳120米，有些能到80米，60米的也有，問過一些業(yè)內(nèi)的朋友，結(jié)論也是莫衷一是，各種說法都有。如此，究竟將距離定位多少的問題在監(jiān)控工程中就有些左右為難了，而且在臨界的情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)信號(hào)時(shí)有時(shí)無的狀況，這就比模擬標(biāo)清視頻傳輸技術(shù)差多了，雖然信號(hào)會(huì)隨著距離拉遠(yuǎn)而變差，但是畢竟信號(hào)還有，時(shí)有時(shí)無是最麻煩的。另外，HD-SDI還是一個(gè)單端信號(hào)（有信號(hào)和接地），共模干擾和接地干擾不可避免，傳統(tǒng)信號(hào)可能帶來圖像干擾，而SDI信號(hào)就會(huì)受到影響而犧牲傳輸距離。

HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)誕生也有很長(zhǎng)時(shí)間了，但這么多年來為何鮮有應(yīng)用呢？成本高固然是一方面原因，但是性能不穩(wěn)定，電工特性差或許才是其未被使用的關(guān)鍵所在，因?yàn)檫@一弊端將大大增加工程施工的難度。舉個(gè)例子，一個(gè)攝像機(jī)的圖像調(diào)試好了，沒過幾天，由于外部條件的變化，圖像信號(hào)傳輸不過來，又得重新處理，對(duì)于工程人員來講無疑增加了工作強(qiáng)度，所以在實(shí)踐過程中這樣的方式就很難適應(yīng)。HD-SDI銅纜高清傳輸視頻的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大，用普通的75-5電纜傳輸距離一般要求不超過50米，專業(yè)電纜成本又太高，所以對(duì)于監(jiān)控工程而言，局限性很大。

通過以上分析，我們不難看出，由于傳輸技術(shù)的不成熟，使得高清的應(yīng)用受到了很大的限制，目前依然是浮云。高清技術(shù)的發(fā)展需要尋找一種有效的傳輸模式，能將原始的非壓縮視頻信號(hào)傳輸?shù)浇K端，后端用視頻板卡或者嵌入式DVR進(jìn)行壓縮處理，效果、成本、穩(wěn)定性、施工的便利性都要與標(biāo)清的同軸電纜模擬視頻傳輸系統(tǒng)一樣，如此高清才能撥開浮云，得到大量的實(shí)際的應(yīng)用。

作者單位：成都飛視通科技有限公司